MODBUS RTU اکنون با ارتباطات اترنت سازگار است
پیشگفتار: تقاضا برای اترنت صنعتی در عصر صنعت ۴.۰
صنعت ۴.۰ عصری از هوش است که از طریق کاربرد فناوری اطلاعات حاصل میشود. کارخانههای هوشمند یکی از سناریوهای اصلی کاربرد صنعت ۴.۰ هستند که از دستگاههای هوشمند و فناوری اطلاعات برای دستیابی به اتوماسیون، هوش و انعطافپذیری در فرآیندهای تولید و مدیریت استفاده میکنند. اتصال تجهیزات مختلف تولید، پی ال سیها، حسگرها، ابزارها، رباتهای صنعتی، ابزارهای ماشینی CNC و سایر دستگاهها در کارخانه هوشمند برای دستیابی به شبکه دستگاهها و اشتراکگذاری دادهها، و در نتیجه دستیابی به کار مشارکتی و مدیریت بهینه، به بهبود بهرهوری تولید، کاهش هزینههای تولید و افزایش کیفیت محصول کمک میکنند.
چگونه میتوان به اتصال داخلی صنعتی دست یافت و MODBUS RTU را قادر ساخت تا از طریق پورتهای شبکه ارتباط برقرار کند؟
مدباس آر تی یو چیست؟
Modbus RTU یک پروتکل ارتباط سریال است که برای اتصال دستگاههای الکترونیکی صنعتی مانند کنترلکنندههای منطقی قابل برنامهریزی (PLC)، حسگرها، محرکها و غیره استفاده میشود. این پروتکل یک ساختار پیام تعریف میکند که امکان ارتباط بین این دستگاهها را برای دستیابی به انتقال داده و اجرای دستورالعملهای کنترلی فراهم میکند. ویژگیهای اصلی پروتکل Modbus RTU عبارتند از:
·ارتباط سریال: این روش از ارتباط سریال استفاده میکند و برای ارتباط بین دستگاهها از طریق اتصالات فیزیکی مانند RS-232، RS-485 و غیره مناسب است.
·حالت Master Slave: ارتباط بر اساس معماری Master-Slave است، که در آن یک دستگاه به عنوان Master عمل میکند و مسئول شروع درخواستهای ارتباطی است، در حالی که سایر دستگاهها به عنوان Slave عمل میکنند و به درخواستهای Master پاسخ میدهند.
·ساختار پیام: ساختار پیام، شامل آدرس دستگاه، کد تابع، دادهها و بررسی خطا را تعریف میکند تا از انتقال و پردازش صحیح اطلاعات اطمینان حاصل شود.
·سازگاری گسترده: پروتکل Modbus RTU به دلیل متنباز بودن و سهولت پیادهسازی، به طور گسترده در سیستمهای مختلف اتوماسیون صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد.
تفاوت بین Modbus RTU و Modbus TCP
Modbus RTU و Modbus TCP دو روش ارتباطی متفاوت هستند که تفاوتهایی در سرعت انتقال داده، روشهای انتقال داده و سناریوهای قابل اجرا دارند. Modbus RTU برای انتقال داده بین دستگاههای از راه دور مناسبتر است، در حالی که Modbus TCP برای انتقال داده در زمان واقعی بین دستگاهها مناسبتر است.

اتوماسیون صنعتی
با توسعه مداوم اتوماسیون صنعتی، Modbus RTU به طور گسترده در تجهیزات مختلف اتوماسیون صنعتی مانند PLC، سنسورها و غیره مورد استفاده قرار میگیرد. از طریق Modbus RTU، میتوانیم به نظارت و کنترل از راه دور دست یابیم و راندمان تولید را بهبود بخشیم.
اینترنت اشیا
توسعه فناوری اینترنت اشیا (IoT) همچنین سناریوهای کاربردی بیشتری را برای Modbus RTU فراهم کرده است. با اتصال دستگاههای مختلف به شبکه، میتوانیم به نظارت و کنترل از راه دور دستگاهها دست یابیم و سطح هوشمندی آنها را بهبود بخشیم.
سایر زمینهها
علاوه بر اتوماسیون صنعتی و اینترنت اشیا، Modbus RTU میتواند در زمینههای دیگری مانند شهرهای هوشمند، حمل و نقل هوشمند، خانههای هوشمند و غیره نیز کاربرد داشته باشد.
آیا MODBUS RTU میتواند از طریق پورتهای اترنت نیز ارتباط برقرار کند؟

اتوماسیون صنعتی
دستگاههای پیشرفتهی متنوعی در بازار وجود دارند که میتوانند MODBUS RTU (پورت سریال) را برای ارتباط به MODBUS TCP (رابط اترنت) تبدیل کنند که معمولاً به آنها مبدل پروتکل، دروازه یا سرورهای سریال گفته میشود. در اینجا برخی از انواع رایج این محصولات آورده شده است:
۱. دروازه پروتکل مدباس: این دروازهها از چندین پروتکل مدباس، از جمله مدباس TCP/RTU/ASCII، پشتیبانی میکنند و قابلیت تبدیل پروتکل را نیز دارند.
۲. مبدل پروتکل: این نوع دستگاه میتواند پروتکل MODBUS RTU را به پروتکل MODBUS TCP/IP تبدیل کند و انتقال داده را از طریق اترنت امکانپذیر سازد.
۳. سرور پورت سریال: سرور پورت سریال دستگاهی است که میتواند ارتباط سریال را به ارتباط شبکه تبدیل کند و به دستگاههای MODBUS RTU اجازه میدهد تا از طریق شبکه ارتباط برقرار کنند.
۴. مبدل رابط: برخی از مبدلهای رابط قادر به تبدیل بین Modbus RTU و Modbus TCP هستند.
۵. دروازه اینترنت اشیا صنعتی: این دستگاهها نه تنها از تبدیل پروتکل پشتیبانی میکنند، بلکه عملکردهای اینترنت اشیا اضافی مانند جمعآوری دادهها، محاسبات لبه و اتصال ابری را نیز ارائه میدهند. راهکار مبتنی بر یک پلتفرم مدیریت کد کم که در [مقاله] به آن اشاره شده است، میتواند فرآیند توسعه را ساده کند، هزینهها را کاهش دهد و کارایی توسعه را بهبود بخشد.
نمودار ارتباطی
برای دستیابی به ارتباط Modbus RTU از طریق پورتهای اترنت، معمولاً به یک مبدل سریال به اترنت نیاز است.
در این نمودار، دستگاه سریال از طریق رابط RS-485 به یک مبدل متصل شده است. مبدل، بستههای پروتکل Modbus RTU را به فرمت Modbus TCP/IP تبدیل کرده و آنها را از طریق اترنت به شبکه ارسال میکند. پس از دریافت دادهها، دستگاه گیرنده عملیات یا پاسخهای مربوطه را انجام میدهد.
اپیلوگ
Modbus RTU مزایای زیادی برای انتقال از راه دور دارد، از جمله هزینه کم، راندمان انتقال بالا و قابلیت ضد تداخل قوی. در آینده، با توسعه مداوم فناوریهایی مانند اینترنت اشیا و کد کم، ترکیب Modbus RTU و پورتهای اترنت به طور گستردهتری مورد استفاده قرار خواهد گرفت و پشتیبانی قویتری برای اتوماسیون صنعتی و هوشمندسازی فراهم میکند.
در آینده، دستگاههای اینترنت اشیا بیشتر و بیشتر خواهند شد و انتقال داده به یک مسئله مهم برای کاربردهای اینترنت اشیا تبدیل خواهد شد. با ترکیب Modbus RTU با پورتهای اترنت، میتوان انتقال داده دستگاههای مختلف اینترنت اشیا را محقق کرد و نیازهای انتقال داده سناریوهای مختلف را برآورده ساخت. در همین حال، با توسعه فناوریهای Low Code و سایر فناوریها، انتقال داده سادهتر، سریعتر و کارآمدتر خواهد شد. بنابراین، ترکیب Modbus RTU و پورتهای اترنت نقش مهمی در کاربردهای آینده اینترنت اشیا ایفا خواهد کرد و چشمانداز کاربرد گستردهای خواهد داشت.











